干旱地區(qū)水電樞紐工程軟巖邊坡及隧洞圍巖穩(wěn)定研究

【摘要】：本文以處于塔里木盆地紅層區(qū)域的駱駝脖子水電站工程邊坡、庫岸邊坡和大山口二級水電站引水隧洞圍巖為例,對于干旱地區(qū)水電樞紐工程軟巖邊坡及隧洞圍巖的穩(wěn)定性進行了研究,希望能夠形成對干旱地區(qū)水電樞紐工程軟巖邊坡及隧洞設計與施工有一定指導意義的計算理論及方法,為其它類似工程提供參考。 本文主要內(nèi)容如下所示： (1)對于干旱地區(qū)軟巖的分布特點、力學參數(shù)及水巖作用機理進行了研究。軟巖的軟化系數(shù)低,水的存在對于軟巖的力學參數(shù)至關(guān)重要。由于常年處于干燥狀態(tài),干旱地區(qū)軟巖的力學性質(zhì)與其它地區(qū)有顯著不同。 (2)對于軟巖工程邊坡的研究主要是在現(xiàn)場勘查和試驗的基礎上,采用卸荷巖體力學理論和三維有限差分法,對位于新疆庫車縣渭干河上的駱駝脖子水電站右壩肩工程邊坡在不同開挖、錨固方式情況下的穩(wěn)定性進行了計算和分析,提出了軟巖邊坡可以突破常規(guī)地采用陡邊坡開挖方法,減少開挖工程量,降低投資。具體做法是針對駱駝脖子水電站右壩肩工程邊坡采用1：0.25坡度放坡,每級邊坡高度20m的開挖及支護方案,大大減少了高陡邊坡處理的工程量。 (3)以駱駝脖子水電站庫岸邊坡為例,對軟巖庫岸邊坡進行了研究。在分析庫岸水位對邊坡內(nèi)浸潤線位置影響的基礎上,采用二維有限元軟件對現(xiàn)狀及庫水位變化情況下的庫岸邊坡穩(wěn)定性進行了分析評價。在分析總結(jié)前人所做巖石物理力學參數(shù)試驗研究成果的基礎上,結(jié)合該工程的運行方式,對岸坡今后的工作性態(tài)和穩(wěn)定性進行了預測,并提出了加固措施的建議。 (4)對于軟巖隧洞圍巖的穩(wěn)定研究,以新疆大山口二級水電站處于軟巖地層中的隧洞為例,采用卸荷巖體力學理論和三維有限差分法,計算參數(shù)取值則采用試驗得出的天然狀態(tài)下的巖體物理力學參數(shù),計算、分析了該隧洞圍巖在開挖、支護過程中的變形和應力分布特征,評價了圍巖的穩(wěn)定性,提出了分上下部開挖的施工方案,針對不同的圍巖性質(zhì)提出相應的支護建議。 (5)在對軟巖工程邊坡及隧洞圍巖進行三維建模時采用VC++編寫AutoCAD To ANSYS三維建模程序,在AutoCAD2007平臺下實現(xiàn)了點、線、面和體的快速構(gòu)建,由程序生成ANSYS命令流文件,從而大大縮短了ANSYS三維建模的周期,提高了建模效率。 【關(guān)鍵詞】：干旱地區(qū) 水電樞紐 軟巖 邊坡 圍巖 穩(wěn)定分析
【學位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TV223.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-32
• 1.1 研究背景、目的及意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展11-27
• 1.3 當前軟巖邊坡及隧洞圍巖穩(wěn)定研究存在的若干問題27-28
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線28-30
• 1.5 本文的特色與創(chuàng)新之處30-31
• 1.6 小結(jié)31-32
• 第2章 軟巖工程邊坡穩(wěn)定分析32-57
• 2.1 計算理論及分析方法32-38
• 2.2 邊坡穩(wěn)定分析算例38-55
• 2.3 小結(jié)55-57
• 第3章 軟巖工程邊坡加固措施效果分析57-73
• 3.1 引言57-59
• 3.2 算例分析59-72
• 3.3 小結(jié)72-73
• 第4章 軟巖庫岸邊坡穩(wěn)定分析73-111
• 4.1 計算理論及分析方法73-79
• 4.2 算例79-109
• 4.3 小結(jié)109-111
• 第5章 軟巖庫岸邊坡演變預測及治理措施111-127
• 5.1 引言111-112
• 5.2 庫岸邊坡的演變預測112-125
• 5.3 庫岸邊坡的支護措施研究125-126
• 5.4 小結(jié)126-127
• 第6章 軟巖隧洞圍巖穩(wěn)定分析127-159
• 6.1 引言127
• 6.2 算例分析127-157
• 6.3 小結(jié)157-159
• 第7章 軟巖隧洞圍巖加固措施效果分析159-176
• 7.1 引言159-161
• 7.2 算例分析161-174
• 7.3 小結(jié)174-176
• 第8章 結(jié)論和今后的研究方向176-179
• 8.1 結(jié)論176-177
• 8.2 今后研究方向177-179
• 參考文獻179-187
• 致謝187-188
• 個人簡歷188

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